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- 2021-06-16 发布
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向量的概念及表示
一、考点突破
知识点
课标要求
题型
说明
向量的概念及表示
1. 了解向量的实际背景,理解平面向量的概念;
2. 理解零向量、单位向量、相等向量、共线(平行)向量、相反向量的含义;
3. 理解向量的几何表示
选择
填空
高考必考
向量是代数和几何的知识交汇点,在选择填空题中向量的几何应用要引起足够的重视
二、重难点提示
重点:向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示。
难点:向量的概念和共线向量的概念。
一、向量及相关概念
(1)向量:既有大小,又有方向的量叫向量,其中向量的大小称为向量的模(也就是用来表示有向线段的长度)。
注意:向量与数量的区别
向量有大小有方向,数量只有大小没有方向。故长度能比较大小,而向量不能说哪个大哪个小,只能说相等还是不相等。
(2)零向量:长度为0的向量叫做零向量,记做0。
(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量。
(4)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
(5)相反向量:长度相等且方向相反的向量叫做相反向量。
(6)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,也叫共线向量。规定零向量与任一向量平行。
【要点诠释】
两个向量共线,不一定相等;而两个向量相等,则一定共线。向量“共线”的含义不是平面几何里的“共线” 的含义。平面几何里的三点共线与两个向量共线不同:首先共线向量不考虑起点,其次明确共线向量可分为以下五种情况:(1)方向相同、模相等;(2)方向相同、模不等;(3)方向相反、模相等;(4)方向相反、模不等;(5)零向量和任一向量共线。
二、向量的表示
(1)几何法:用有向线段来表示,即用有向线段的起点、终点来表示,如用表示。
(2)整体法:用一个小写英文字母来表示,如a,b,c等,注意此时手写()与书写体a 不一样。
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(3)坐标法:用坐标来表示向量(以后学习)。
【易错点】
注意:
1. 零向量的手写体为,书写体用黑体字0表示。
2. 如果有向线段表示一个向量,通常我们就说向量,但有向线段只是向量的表示,并不是说向量就是有向线段。
3. 共线向量也就是平行向量,其要求是几个非零向量的方向相同或相反,当然向量所在的直线可以平行,也可以重合。
示例:四边形ABCD满足=且=,则四边形ABCD的形状是________。
思路分析:根据相等向量的定义可得。
答案:由四边形ABCD满足=可知,四边形ABCD为平行四边形,又=,即平行四边形ABCD对角线相等,从而可知四边形ABCD为矩形。
【重要提示】
本题是考查图形的形状的问题,把向量关系转化为图形的边的关系来解决。
例题1 (向量的有关概念)判断下列各说法是否正确:
(1)单位向量一定相等;
(2)若a=b,b=c,则a=c;
(3)若=,则点A与点C重合,点B与点D重合;
(4)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b;
(5)若向量a=b,则a∥b;
(6)若a∥b,b∥c,则a∥c。
思路分析:从概念的理解出发,结合具体实例进行判断。
答案:(1)不正确。向量有大小和方向两个要素,单位向量的模一定是1,但方向不一定相同,所以单位向量不一定相等。
(2)正确。∵a=b,∴a,b的长度相等且方向相同;又∵b=c,∴b,c的长度相等且方向相同,∴a,c的长度相等且方向相同,故a=c。
(3)不正确。这是因为=时,应有=及由A到B与由C到D的方向相同,但不一定有A与C重合,B与D重合。
(4)不正确。“大于”、“小于”对于向量来说是没有意义的。
(5)正确。相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等。
(6)不正确。对于非零向量命题正确,但当b=0时,满足a∥b,b∥c,但a与c不一定共线。
技巧点拨:
1. 在判断与向量有关的命题时,既要立足向量的数(即模的大小),又要考虑其形(即方向性)。
2. 涉及共线向量或平行向量的问题,一定要明确所给向量是否为非零向量。
3.
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对于判断命题的正误,应该熟记有关概念,理解各命题,逐一进行判断,对于错误命题,只要举一反例即可。
例题2 (向量的表示) 一辆汽车从A点出发向西行驶了100千米到达点B,然后又改变方向向西偏北50°行驶了200千米到达点C,最后又改变方向,向东行驶了100千米到达点D。
(1)作出向量,,;
(2)求
思路分析:解答本题应首先确定指向标,然后再根据行驶方向确定有关向量,进而求解。
答案:
(1)如图,
(2)由题意,易知与方向相反,故与共线,即AB∥CD,
又∵=,
∴在四边形ABCD中,AB与CD平行且相等,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴==200(千米)。
技巧点拨:
用有向线段表示向量时,先确定起点,再确定方向,最后依据向量模的大小确定向量的终点。必要时,需依据直角三角形知识求出向量的方向或长度(模),选择合适的比例关系作出向量。
向量在几何证明中的应用
【例证】如图,已知四边形ABCD中,M,N分别是BC,AD的中点,又=。求证:CN与MA平行且相等。
思路分析:要证CN∥MA且CN=MA,只需证四边形AMCN是平行四边形,而四边形AMCN是平行四边形,可以通过=得证。
答案:由条件=可知AB=DC且AB∥DC,从而四边形ABCD为平行四边形,从而=,
又M,N分别是BC,AD的中点,于是=,所以AN=MC且AN∥MC,所以四边形AMCN是平行四边形,从而CN=MA且CN∥MA,即CN与MA平行且相等。
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技巧点拨:
1. 若=,且四点A,B,C,D不共线,则四边形ABCD为平行四边形,反之,若四边形ABCD为平行四边形,则=。
2. 利用向量相等或共线证明平行、相等问题:
(1)证明线段相等,只需证明相应向量的长度(模)相等;
(2)证明线段平行,先证明相应的向量共线,再说明线段不共线。
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